摘要: 土壤侵蚀是重要的生态环境问题，土壤侵蚀会破坏土地结构、降低土壤肥力，导致农业生产力下降。目前针对土壤侵蚀的研究主要分为宏观演算和室内模拟两个方向，但是针对地块尺度上土壤侵蚀发生的形态特征变化研究较少，尤其是经过土地整治，新增耕地土... 展开 土壤侵蚀是重要的生态环境问题，土壤侵蚀会破坏土地结构、降低土壤肥力，导致农业生产力下降。目前针对土壤侵蚀的研究主要分为宏观演算和室内模拟两个方向，但是针对地块尺度上土壤侵蚀发生的形态特征变化研究较少，尤其是经过土地整治，新增耕地土质较为疏松，在降雨作用下更易发生水土流失。通过研究新增耕地的土壤侵蚀问题，防治水土流失，可有效保护区域生态安全，促进区域发展。 河北省低山丘陵区唐县土壤侵蚀严重，位于太行山省级水土流失重点治理区，主要受水力侵蚀，同时唐县有大量未利用地被开发为耕地，新增耕地土壤质地较为松散，极易发生水土流失。因此，本文以唐县内典型开发区柏山村开发区为研究区，以新增耕地为研究对象，通过野外调查和室内分析相结合的方法，研究新增耕地土壤侵蚀强度和形态特征变化规律，并对不同地形部位和不同侵蚀部位新增耕地土壤理化性质进行分析，旨在为未利用地的合理开发，防治水土流失，保护区域生态环境提供理论依据，主要研究结果如下: (1)新增耕地土壤侵蚀模数达9683.76t·km-2，山谷和山脊新增耕地侵蚀模数分别为11999.77t·km2、8114.98t·km-2，沟道密度分别为0.05m·m-2、0.03m·m-2，沟道割裂度分别为0.03、0.13。新增耕地侵蚀强度随着田面逐渐降低表现为先降低再增强再降低的波浪型趋势，第一阶段田面直接承受上部水流和降雨冲刷，土壤侵蚀程度较大，但是发挥了一定的拦蓄作用，土壤侵蚀程度随田面降低逐渐减小，随着水土的汇集，水流冲击能力逐渐超出第二阶段田面的拦蓄能力极限，土壤侵蚀再次加大，以此类推，出现随着梯田田块由高到低，侵蚀强度呈现先降低再增强，再降低再增强的波浪型侵蚀状态。 (2)研究区内新增耕地在未耕作条件下，土壤物理性质与土源相比均发生了较大变化，新增耕地土壤田间持水量、土壤总孔隙度、非毛管孔隙度有所减小，土壤容重增大，土壤毛管孔隙度与土源基本持平，山谷和山脊部位差异不明显。新增耕地干筛土壤团聚体粒径主要分布在粒径＞5mm和＜0.25mm两个等级，土壤抗径流侵蚀能力和抗机械力破坏能力强弱顺序均表现为山谷部位新增耕地＞山脊部位新增耕地＞土源。不同地形部位新增耕地在土壤侵蚀作用下土壤机械组成和土壤团聚结构均发生较大变化，新增耕地细砂粒和粗粉粒流失现象显著(P＜0.05)，山脊部位细砂粒和粗粉粒含量较土源分别降低了3.64％、2.00％，山谷部位细砂粒和粗粉粒含量较土源分别降低了5.41％和5.99％，山谷部位流失现象更为明显;干筛条件下，新增耕地与土源相比，＜0.25mm粒径土壤团聚体含量显著降低(P＜0.05)，山谷新增耕地和山脊部位分别降低了28.92％、11.84％;湿筛条件下，新增耕地与土源相比，土壤＜0.25mm水稳性团聚体含量下降情况显著(P＜0.05)，山谷和山脊部位分别降低了10.97％和3.40％。 (3)研究区内新增耕地在土壤侵蚀作用下，土壤养分含量与土源相比发生了较大变化，土壤pH值和全氮含量与土源基本持平，土壤有机质、速效钾含量有所提升，土壤有效磷含量下降。山谷部位表层土有机质含量分别提升了12.10g·kg-1，深层土提升了12.53g·kg-1，山脊部位表层土有机质含量分别提升了9.24g·kg-1，深层土提升了12.10g·kg-1;山谷部位表层土速效钾含量分别提升了25.96mg·kg-1，深层土提升了11.26mg·kg-1，山脊部位层土速效钾含量分别提升了18.60mg·kg-1，深层土提升了13.71mg·kg-1;新增耕地山谷部位表层土有效磷含量较土源提升了4.51mg·kg-1，深层土降低了2.89mg·kg-1，山脊部位表层土有效磷含量较土源降低了1.92mg·kg-1，深层土降低了4.58mg·kg-1。 (4)新增耕地无侵蚀区的田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度较土源有所下降，分别降低了3.22％、8.04％、0.97％、7.07％，而土壤容重较土源有所增加，较土源增加了0.21g·cm-3。土壤容重表现为无侵蚀区＞沉积区＞沟蚀区，土壤总孔隙度表现为沟蚀区＞沉积区＞无侵蚀区，与非毛管孔隙度的大小情况一致，而土壤毛管孔隙度表现为无侵蚀区＞沉积区＞沟蚀区。无侵蚀区较客土土源土壤养分有不同程度的增加，有机质、全氮、有效磷和速效钾相比客土土源分别增加了235.13％、15.64％、21.97％和49.73％，pH在土地开发前后变化幅度较小。有机质、速效钾、全氮在不同侵蚀部位的含量表现为无侵蚀区＞沉积区＞沟蚀区，有效磷在不同侵蚀部位的含量表现为无侵蚀区＞沟蚀区＞沉积区。 综上，从侵蚀强度和形态特征角度分析了新增耕地土壤侵蚀形态特征规律，同时从不同地形部位和不同侵蚀部位两个角度，分析了土壤侵蚀对土壤理化性质的影响，对指导防治新增耕地水土流失具有重要的参考价值。 收起